Az akkumulátorgyártás új „vizekre” evez: jöhetnek a fémmentes, vizes áramellátók

Helyzetkép napjainkból

Az akkumulátorok a mai modern élet kihagyhatatlan részévé váltak, hiszen azok látják el árammal a laptopunkat, telefonunkat, robot porszívóinkat továbbá most már megtalálhatók a fülhallgatókban, szívritmus-szabályozókban és az elektromos autókban is. Azonban ezek az áramforrások biztonsági és környezeti kockázatokat is rejtenek magukban.

Egy nemrég, a Cell Reports Physical Science-ben, közzétett tanulmányban, a Texasi A&M Egyetem kutatói újfajta, fémmentes, víz alapú akkumulátor komponenseit vizsgálták. Megfigyelték, hogy hagyományos társaival ellentétben, kevésbé gyúlékony és lehetővé tenné a fém alkatrészek számának csökkentését a gyártás során. 

Ma leginkább Li-ion (Lítíciumion) akkumulátorokat használunk, melyek lítiumot és kobaltot tartalmaznak. Ez a két elem stratégiailag fontos nyersanyag, hiszen globálisan magas a gazdasági jelentőségük, továbbá az USA akkumulátorgyártásának szerves részét képezik. 

Eddig elért eredmények

Hozzátette: „Ha sikerül áttérnünk a fémmentes megoldásokra, akkor orvosolhatjuk a sürgető keresletet a stratégiai fémek iránt. A vízzel pedig tudnánk helyettesíteni a gyúlékony, illékony elektrolitot.” 

Egy nagyon érzékeny méréstechnikát, az elektrokémiai kvarckristály mikromérleget alkalmazva és a disszipáció megfigyelésével a kutatók képesek voltak meghatározni, hogy az elektronok, az ionok és a víz miként szállítják át az elektródot, miközben az töltődik és kisül. 

A professzor kijelentette: „Ennek a megfigyelésnek köszönhetően bemutathattuk, hogy a fokozott elektród-víz kölcsönhatások egy fejlettebb energia tárolási szintet produkálnak.” 

Az energiatároló kapacitása ugyan alacsonyabb volt, mint a hagyományos Li-ion akkumulátoroké, de ezzel egy új utat mutattak meg a fenntarthatóbb és kevésbé robbanékony akkumulátorok jövőjéhez.

Hogyan tovább?

Habár a kutatás még a kiindulási fázisban van, máris rengeteg lehetőséget látunk a különféle alkalmazására a való életben. Például egészségügyi eszközök beültethető akkumulátoraként is szolgálhat.

Lutkenhaus továbbá megemlítette, hogy szükséges lesz felkutatniuk további polimereket, amik alkalmasak ehhez a technológiához, ezzel megalapozva a jövőt:

A cikk szerzője Szecsődi Ramóna.